JAMES PRESCOTT JOULE: BIOGRAFIE A PŘÍSPĚVKY K VĚDĚ - ARTE - 2025

James Prescott Joule (1818-1889) byl britský fyzik nejlépe známý pro jeho výzkum v oblasti elektřiny a termodynamiky. Jeho studia v oboru magnetismu ho vedla k objevu jeho vztahu k mechanické práci a vedla ho k teorii energie. Mezinárodní jednotka energie, tepla a práce, známá jako joule nebo červenec, je pojmenována po něm.

Dnes je díky svému průkopnickému výzkumu termodynamiky považován za jednoho z nejvýznamnějších fyziků své doby. Nebylo to však vždy tak. Joule musel bojovat o to, aby většina jeho mládí brala vědecká komunita vážně. Navzdory kvalitě její práce se jí zdálo obtížné získat finanční prostředky a publikovat v renomovaných časopisech.

Byl to plachý a skromný mladý muž, a proto potřeboval podporu silnějších osobností, aby mu pomohl, aby se stal vědeckou komunitou. V roce 1847 spolupracoval s Williamem Thomsonem, později známým jako Lord Kelvin, který, i když o šest let mladší než on, nikdy neměl problém se svou vlastní propagací.

Bibliografie

James Prescott Joule se narodil v roce 1818 v Salfordu nedaleko Manchesteru; a zemřel v Sale v roce 1889. Vyrostl v bohaté rodině, která vlastnila továrnu na pivo, kterou zvládal.

Nešel do školy kvůli zdravotním problémům, ale chodil do tříd ve svém vlastním domě, dokud mu nebylo 15 let, ve kterém věku musel začít pracovat v lihovaru.

John Dalton, slavný britský chemik, byl jeho profesorem matematiky a fyziky a kdo ho povzbudil, aby provedl svůj vědecký výzkum. Kromě toho byl Dalton členem Královské londýnské společnosti pro rozvoj přírodních věd a věděl mnoho předních vědců té doby.

Na mladého Joula zapůsobil natolik, že při rozvíjení svých vlastních názorů na přeměnu energie byl neoblomný v psaném tisku, i když s ním téměř nesouhlasili téměř všichni ostatní vědci.

Raná léta

James Joule měl během dětství nějaké zdravotní problémy. Slabost páteře způsobila mírnou deformaci. Z tohoto důvodu nechodil do školy a doma chodil do soukromých tříd, které kombinoval se svou prací v palírně svého otce.

Když ve škole neinteragoval s jinými dětmi, byl stydlivý, když byl ve společnosti. Ve skutečnosti může být nedostatek silnější osobnosti za nedostatkem uznání ve vědecké komunitě.

Z tohoto důvodu potřeboval podporu dalších vědců, kteří vlastnili dary, které mu chyběly. William Thomson však přišel do svého života až v roce 1847. Do té doby se Joule snažil publikovat články velkého vědeckého významu, ale s malým nebo žádným dopadem.

Studie

Od roku 1834 do roku 1837 získal James a jeho starší bratr Benjamin soukromé lekce ve svém vlastním domě. Jeho profesorem fyziky a matematiky byl britský chemik John Dalton, který ho povzbudil k vědeckému výzkumu.

Nejprve provedl experimenty v laboratoři, kterou nainstaloval v suterénu svého domu, zatímco pokračoval ve studiích na University of Manchester.

Nejprve studoval aspekty související s magnetismem během elektrických proudů, a díky tomu vynalezl elektrický motor. Vedl také výzkum v oblasti elektřiny a termodynamiky.

Ve věku 20 let se mu podařilo nahradit parní stroj v pivovaru svého otce elektrickým s myšlenkou na zvýšení efektivity a úspory firemních peněz. Při provádění výzkumu tepla uvolněného z elektrického obvodu formuloval to, co je dnes známé jako Jouleův zákon.

Příspěvky do vědy

Joulovo dílo je příběhem neustálého boje proti kritickému vědeckému zařízení, které nebylo ochotno přijmout důkazy, dokud nebylo možné jej ignorovat.

Jeho vědecký výzkum vyvrcholil v roce 1850. V tom roce vydal článek, ve kterém představil měření mechanického ekvivalentu tepla, pro který použil svůj slavný aparát s pádlovými koly.

Jouleův zákon

Při zkoumání tepla vydávaného v elektrických obvodech odhalil známý zákon Joule. Když elektrický proud protéká vodičem, dochází ke zvýšení teploty. Tento zákon nám umožňuje vypočítat teplo, které je generováno, když elektrický proud protéká odporem.

Joule-Thomsonův efekt

V roce 1852 Joule a William Thomson objevili, že když je dovoleno expandovat plyn bez jakékoli vnější práce, teplota plynu klesá. Tento jev, který se nazýval Joule-Thomsonův efekt, byl základem pro chlazení a klimatizaci.

První zákon termodynamiky

James Joule hrál klíčovou roli ve studiích, jak šetřit energii, nebo první zákon termodynamiky, jako univerzální princip fyziky. Je založeno na Joulově závěru, že teplo a energie jsou rovnocenné.

Uznání

Vědecký svět na počátku 19. století byl komplikovaný. V Británii nebyly uděleny vědecké hodnosti a neexistovaly žádné odborné vědecké kvalifikace. Pouze malá menšina z těch, kteří publikovali vědecké články, měla vědeckou práci.

Samotný Joule provedl většinu svých experimentů v suterénu svého domova jako soukromá osoba a pracoval s několika málo prostředky, které měl k dispozici.

V roce 1866 mu však Královská společnost udělila nejvyšší uznání, Copleyovu medaili. Kromě toho byl v letech 1872 a 1887 zvolen předsedou Britské asociace pro povýšení vědy.

Na jeho počest se jednotka mezinárodního systému používaná k měření energie, práce a tepla nazývá joule.

Reference

1. Esq, JPJ (1843). XXXII. na kalorické účinky magnetické elektřiny a na mechanickou hodnotu tepla. The London, Edinburgh, and Dublin Philosophical Magazine and Journal of Science, 23 (152), 263-276.
2. James joule - MagLab. Citováno z 8. července 2019, z nationalmaglab.org
3. James joule, william thomson a koncept dokonalého plynu. (2010). Poznámky a záznamy Královské společnosti, 64 (1), 43-57.
4. Sarton, G., Mayer, JR, Joule, JP, a Carnot, S. (1929). Objev zákona zachování energie. Isis, 13 (1), 18-44.
5. Young, J. (2015). Teplo, práce a jemné tekutiny: Komentář k joulu (1850) „O mechanickém ekvivalentu tepla“. Filozofické transakce. Série A, matematické, fyzikální a inženýrské vědy, 373 (2039) doi: 10.1098 / rsta.2014.0348